JPH09232254A - Electrode material and its manufacture - Google Patents

Electrode material and its manufacture

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JPH09232254A
JPH09232254A JP3596696A JP3596696A JPH09232254A JP H09232254 A JPH09232254 A JP H09232254A JP 3596696 A JP3596696 A JP 3596696A JP 3596696 A JP3596696 A JP 3596696A JP H09232254 A JPH09232254 A JP H09232254A
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JP
Japan
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layer
phase
substrate
electrode material
polycrystalline
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Application number
JP3596696A
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Japanese (ja)
Inventor
Kosuke Asai
孝祐 浅井
Muneo Harada
宗生 原田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP3596696A priority Critical patent/JPH09232254A/en
Publication of JPH09232254A publication Critical patent/JPH09232254A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently form a TiSi2 layer even in a fine electrode and to suppress the resistivity from being increased by a method wherein a material which is composed of Ti/Si/Ge and whose composition ratio is specific is used as an electrode material. SOLUTION: Source-drain diffusion layers 2, 2 are formed in a plurality of prescribed places on an Si substrate 1, and a gate oxide film 3 is formed between the source-drain diffusion layers 2, 2 on the Si substrate 1. A polycrystalline Si layer 4 is formed on the gate oxide film 3. A Ti1-y Gey layer 5 is formed on the polycrystalline Si layer 4 and in a prescribed place on the source-drain diffusion layers 2, 2 on the Si substrate 1. The film thickness of the Ti1-y Gey layer 5 is set in such a way that the value of (x) in Ti(Si1-x Gex )2 thin wires 6 becomes a range of 0.01<=x<=0.25. In addition, an evaporation source 13, in a film formation operation, whose composition is identical to that of the Ti1-y Gey layers 5 is used. Then, when an annealing treatment is executed to it, the Ti(Si1-x Gex )2 thin wires 6 are formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電極材料及びその製
造方法に関し、より詳細にはシリコン半導体集積回路
(LSI)における電極(配線を含む)を形成するため
の電極材料及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode material and a manufacturing method thereof, and more particularly to an electrode material for forming electrodes (including wiring) in a silicon semiconductor integrated circuit (LSI) and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン半導体集積回路(LSI:Larg
e Scale Integrated circuit)の一つである論理LSI
では、高速化や低消費電力化を目的として素子の微細化
が進められている。微細化に伴う素子の幾何学的形状や
電気的特性の変化は「スケーリング則」に従う(文献
1;IEEE Trans. on Electron Devices ED-31,[4](198
4)G.Baccarani et al.p.452, 文献2;IEEE J.Solid-St
ate Circuits, SC-9,[5]Oct.(1974)R.H.Dennard et al.
p.256)。すなわち、LSIを構成する最も代表的な素
子であるMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Fie
ld Effect Transistor)を例にとって説明すると、デバ
イス3次元寸法を1/κとしたときに基板ドープ濃度を
κ倍にすれば、ゲート遅延時間(τ)は1/κに、消費
電力(VI)は1/κ2 に改善されることが予想され
る。しかしながら実際には、配線部において接触抵抗
(Rc)がκ2 倍になり、配線抵抗(R)はκ倍になる
ため、RC遅延が増大し、素子の動作速度が遅くなると
いう問題が生じる(文献3;S.P.Murarka,"Silicides f
or VLSI Applications",(1983)Academic Press p.9-14,
文献4;S.M.Sze,南日、川辺、長谷川訳“半導体デバイ
ス”(1987)産業図書、p.394 )。このようなRC遅延の
増大は電極材料として使用されているAlや多結晶Si
自体の抵抗(R)及びそれらとソース・ドレイン拡散層
との接触抵抗(Rc)の増加が主な原因である。
2. Description of the Related Art Silicon semiconductor integrated circuits (LSI: Larg
Logic LSI that is one of the e Scale Integrated circuits)
In order to achieve higher speed and lower power consumption, element miniaturization is underway. Changes in the geometrical shape and electrical characteristics of the device due to miniaturization follow the "scaling rule" (Reference 1; IEEE Trans. On Electron Devices ED-31, [4] (198)
4) G. Baccarani et al. P. 452, Reference 2; IEEE J. Solid-St.
ate Circuits, SC-9, [5] Oct. (1974) RHDennard et al.
p.256). That is, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Fie), which is the most typical element that constitutes an LSI.
ld Effect Transistor) as an example, if the substrate doping concentration is multiplied by κ when the device three-dimensional dimension is 1 / κ, the gate delay time (τ) becomes 1 / κ and the power consumption (VI) becomes It is expected to be improved to 1 / κ 2 . However, in reality, since the contact resistance (Rc) is κ 2 times and the wiring resistance (R) is κ times in the wiring portion, there is a problem that the RC delay increases and the operation speed of the element becomes slow ( Reference 3; SP Murarka, "Silicides f
or VLSI Applications ", (1983) Academic Press p.9-14,
Reference 4: SMSze, Nannichi, Kawabe, Hasegawa Translated "Semiconductor Device" (1987) Sangyo Tosho, p.394). Such an increase in RC delay is caused by Al or polycrystalline Si used as an electrode material.
The main causes are the resistance (R) of itself and the increase of the contact resistance (Rc) between them and the source / drain diffusion layers.

【0003】このようなRC遅延の問題を解決するため
に、ゲート電極やソース・ドレイン電極に金属シリサイ
ドを用いる、いわゆる「シリサイド化技術」が盛んに研
究されている(文献3、文献4)。電極材料の条件とし
ては、(1)抵抗率(R)が小さいこと、(2)ソース
・ドレイン拡散層との接触抵抗(Rc)が小さいこと、
(3)電極形成後に行われるドーパント活性化や層間絶
縁膜平坦化のための熱処理時において電気的特性などが
劣化しないこと、などが挙げられる。このような条件を
満たす金属シリサイド材料として高融点金属(IV−
A、V−A、VI−A族)シリサイド及びVIII −A族
金属シリサイドが挙げられる。中でもチタンシリサイド
(TiSi2 )は、低抵抗、高い耐熱温度など多くの優
れた点を有しており、電極材料として最も適していると
言われている(文献5;MaterialsScience and Enginee
ring, R11(1993)K.Maex p.53 )。
In order to solve the RC delay problem, a so-called "silicidation technique", in which a metal silicide is used for the gate electrode and the source / drain electrodes, has been actively studied (References 3 and 4). The electrode material conditions are (1) low resistivity (R), (2) low contact resistance (Rc) with the source / drain diffusion layer,
(3) The electrical characteristics are not deteriorated during the heat treatment for activating the dopant or flattening the interlayer insulating film, which is performed after the electrode formation. A refractory metal (IV-
A, VA, VI-A group) silicide and VIII-A group metal silicide. Among them, titanium silicide (TiSi 2 ) has many excellent features such as low resistance and high heat resistance temperature, and is said to be most suitable as an electrode material (Reference 5; Materials Science and Enginee).
ring, R11 (1993) K. Maex p.53).

【0004】図12(a)、(b)はSi基板上及び多
結晶Si上にTiSi2 を形成するサリサイド工程:(S
elf-Aligned Slicidation)を示した模式的断面図であ
り、図中1はSi基板を示している。Si基板1の所定
箇所にはソース・ドレイン拡散層2が形成されており、
Si基板1上であってソース・ドレイン拡散層2、2間
にはゲート酸化膜3とサイドウォール酸化膜3´が形成
されている。また、ゲート酸化膜3の上方には多結晶S
i層4が、素子の両端には素子分離酸化膜3″が所定膜
厚で形成されている。これらソース・ドレイン拡散層2
上及び多結晶Si層4上にTi層7やTi−Si層7´
を形成し(a)、アニール処理して、SiO2 上の未反
応膜を自己整合的に除去することによってTiSi2
9を形成させる(b)。ソース・ドレイン拡散層2上に
形成されたTiSi2 層9はソース・ドレイン電極を構
成し、ゲート酸化膜3の上に形成されたTiSi2 層9
はゲート電極を構成する。
12A and 12B show a salicide process for forming TiSi 2 on a Si substrate and polycrystalline Si: (S
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing (elf-Aligned Slicidation), in which 1 indicates a Si substrate. A source / drain diffusion layer 2 is formed at a predetermined portion of the Si substrate 1,
A gate oxide film 3 and a sidewall oxide film 3 ′ are formed between the source / drain diffusion layers 2 and 2 on the Si substrate 1. Further, polycrystalline S is formed above the gate oxide film 3.
The i layer 4 is formed with an element isolation oxide film 3 ″ having a predetermined thickness on both ends of the element. These source / drain diffusion layers 2
A Ti layer 7 and a Ti-Si layer 7'on the top and the polycrystalline Si layer 4
Is formed (a), and an unreacted film on SiO 2 is removed in a self-aligned manner by annealing treatment to form a TiSi 2 layer 9 (b). The TiSi 2 layer 9 formed on the source / drain diffusion layer 2 constitutes a source / drain electrode, and the TiSi 2 layer 9 formed on the gate oxide film 3.
Constitutes a gate electrode.

【0005】Ti層7やTi−Si層7´の成膜には、
通常スパッタリング法や電子ビーム蒸着法などが用いら
れる。スパッタリング法は、TiやSiなどのターゲッ
トをArイオンでスパッタし、ターゲットと対向する位
置に置かれた基板上に成膜する方法である。電子ビーム
蒸着法は、TiやSiなどの蒸発源を電子ビームで加熱
し、これらを蒸発させて成膜する方法である。
To form the Ti layer 7 and the Ti-Si layer 7 ',
Usually, a sputtering method, an electron beam evaporation method or the like is used. The sputtering method is a method in which a target such as Ti or Si is sputtered with Ar ions to form a film on a substrate placed at a position facing the target. The electron beam evaporation method is a method in which an evaporation source such as Ti or Si is heated by an electron beam to evaporate these and form a film.

【0006】図13は上記スパッタリング法に用いられ
る装置を示した模式的断面図であり、図中11は真空槽
を示している。真空槽11には真空排気系11aが連設
されており、この真空排気系11aを駆動させて真空槽
11内を所望の真空度に維持するようになっている。真
空槽11内の所定箇所には保持手段(図示せず)を介し
てSi基板1が固定され、Si基板1の上方にはこれを
所定温度に加熱するためのヒータ12が配設されてい
る。また真空槽11内下部におけるSi基板1と対向す
る箇所にはターゲットとしての蒸発源13が配置されて
いる。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an apparatus used for the above-mentioned sputtering method, and 11 in the drawing shows a vacuum chamber. A vacuum exhaust system 11a is connected to the vacuum chamber 11, and the vacuum exhaust system 11a is driven to maintain the inside of the vacuum chamber 11 at a desired degree of vacuum. The Si substrate 1 is fixed to a predetermined position in the vacuum chamber 11 via a holding means (not shown), and a heater 12 for heating the Si substrate 1 to a predetermined temperature is arranged above the Si substrate 1. . Further, an evaporation source 13 as a target is arranged at a position facing the Si substrate 1 in the lower part of the vacuum chamber 11.

【0007】上記構成の装置によりTi層7やTi−S
i層7´を形成するには、まず洗浄処理されたSi基板
1を真空槽11の所定箇所に搬入・固定した後、真空排
気系11aを駆動して真空槽11内を所望の真空度に設
定する。次に蒸発源13をArイオンでスパッタリング
すると共に、ヒータ12によりSi基板1を所定温度に
加熱し、スパッタリングされた蒸発物質をSi基板1の
下面に照射する。
The Ti layer 7 and the Ti--S are formed by the apparatus having the above-mentioned structure.
In order to form the i layer 7 ', first, the cleaned Si substrate 1 is carried in and fixed to a predetermined location of the vacuum chamber 11, and then the vacuum exhaust system 11a is driven to bring the vacuum chamber 11 to a desired vacuum degree. Set. Next, the evaporation source 13 is sputtered with Ar ions, the Si substrate 1 is heated to a predetermined temperature by the heater 12, and the sputtered evaporation substance is applied to the lower surface of the Si substrate 1.

【0008】図14(a)〜(f)はSi基板1上もし
くは多結晶Si層4上に形成されたTi層7がアニール
処理によってC54構造のTiSi2 層10へ変化する
様子を段階的に示した模式的拡大断面図である。
FIGS. 14 (a) to 14 (f) show stepwise how the Ti layer 7 formed on the Si substrate 1 or the polycrystalline Si layer 4 changes into the TiSi 2 layer 10 having the C54 structure by the annealing treatment. It is the typical expanded sectional view shown.

【0009】Si基板1にはRCA洗浄処理が施されて
おり、このRCA洗浄は過酸化水素水と高pHのアルカ
リ液との混合液を用いた第1次洗浄処理と、過酸化水素
水と低pHの酸液との混合液を用いた第2次洗浄処理と
に分けて施される。Si基板1又は多結晶Si層4上に
はスパッタリング法等によりTi層7が形成されている
(a)。このTi層7が形成されたSi基板1又は多結
晶Si層4にアニール処理を施すと、まずTi層7中へ
Siが拡散し、Si基板1又は多結晶Si層4上にTi
−Si層7´が形成される(b)。次に前記アニール処
理による凝集反応によりC49構造のTiSi2 微結晶
9aが形成され(c)、これを核にしてC49構造のT
iSi2 層9が形成される(d)。次にC49構造のT
iSi2層9中にC54構造のTiSi2 微結晶10a
が形成され(e)、これを核にしてC54構造のTiS
2 層10が形成される(f)。
The Si substrate 1 has been subjected to an RCA cleaning treatment. The RCA cleaning is performed by a first cleaning treatment using a mixed solution of hydrogen peroxide water and a high-pH alkaline liquid, and a hydrogen peroxide water treatment. The second cleaning process using a mixed solution with a low pH acid solution is performed separately. A Ti layer 7 is formed on the Si substrate 1 or the polycrystalline Si layer 4 by a sputtering method or the like (a). When the Si substrate 1 or the polycrystalline Si layer 4 on which the Ti layer 7 is formed is annealed, first, Si is diffused into the Ti layer 7 and Ti is deposited on the Si substrate 1 or the polycrystalline Si layer 4.
-Si layer 7'is formed (b). Next, a TiSi 2 microcrystal 9a having a C49 structure is formed by the agglutination reaction due to the annealing treatment (c), and using this as a nucleus, a T49 having a C49 structure
The iSi 2 layer 9 is formed (d). Next, T of C49 structure
TiSi 2 microcrystals 10a having a C54 structure in the iSi 2 layer 9
(E) is formed, and with this as a nucleus, TiS having a C54 structure is formed.
The i 2 layer 10 is formed (f).

【0010】このように、アニール処理によるC54構
造のTiSi2 層10の形成は、(1)SiのTi層7
中への拡散、(2)C49構造のTiSi2 層9の形
成、(3)C54構造のTiSi2 層10の形成という
順序で進行する(文献6;Appl.Phys.Lett.51[14](198
7)J.C.Hensel et al.p.1100)。ここでC54構造のT
iSi2 層(以下、単にC54層と記す)10の抵抗率
(〜15μΩ・cm)はC49構造のTiSi2 層(以
下、単にC49層と記す)9の抵抗率(〜100μΩ・
cm)よりも1桁小さいので、シリサイド化においては
C49相からC54相への相転移を効率よく進める必要
がある。
As described above, the formation of the TiSi 2 layer 10 having the C54 structure by the annealing treatment is performed by (1) the Ti layer 7 of Si.
Diffusion into the inside, (2) formation of a TiSi 2 layer 9 having a C49 structure, and (3) formation of a TiSi 2 layer 10 having a C54 structure (Reference 6; Appl. Phys. Lett. 51 [ 14] ( 198
7) JCHensel et al. P. 1100). Here, T of C54 structure
The resistivity (up to 15 μΩ · cm) of the iSi 2 layer (hereinafter, simply referred to as C54 layer) 10 is the resistivity (up to 100 μΩ · cm) of the TiSi 2 layer having a C49 structure (hereinafter, simply referred to as C49 layer) 9.
Since it is smaller than the cm) by an order of magnitude, it is necessary to efficiently advance the phase transition from the C49 phase to the C54 phase in silicidation.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のTiSi層の形成方法においては、素子の微細
化に伴って電極が微細化されると、C49相からC54
相への相転移が抑制され、この結果、抵抗率が増大する
といった課題があった。このような相転移抑制のメカニ
ズムについては不明な点が多いが、現段階ではシリサイ
ド化する時に発生する圧縮応力や、C49層の粒径など
が相転移抑制に影響する主な要因として考えられている
(文献7;日経マイクロデバイス, 1994.6,p.52,文献
8;第41回応用物理学関係連合講演会予稿30a-ZH-3(1
994)大内他,p.730) 。
However, in the above-mentioned conventional method of forming a TiSi layer, when the electrodes are miniaturized with the miniaturization of the element, the C49 phase to the C54 phase are reduced.
There is a problem that the phase transition to the phase is suppressed, and as a result, the resistivity increases. There are many unclear points about the mechanism of suppressing the phase transition, but at this stage, the compressive stress generated during silicidation and the grain size of the C49 layer are considered to be the main factors affecting the phase transition suppression. (Reference 7; Nikkei Microdevices, 1994.6, p.52, Reference 8; Proceedings of the 41st Joint Lecture on Applied Physics 30a-ZH-3 (1
994) Ouchi et al., P. 730).

【0012】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、微細化された電極においても効率的にC54層を
形成することができ、抵抗率の増大を抑制することがで
きる電極材料及びその製造方法を提供することを目的と
している。
The present invention has been made in view of the above problems, and an electrode material capable of efficiently forming a C54 layer even in a miniaturized electrode and suppressing an increase in resistivity, and the same. It is intended to provide a manufacturing method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段及びその効果】C49相か
らC54相への相転移を促進するための方法の一つとし
て、TiSi2 にTiとSi以外の物質を添加する方法
が考えられる。添加する物質の条件としては、TiSi
2 の場合よりも低いアニール温度でC54構造を形成す
ること、形成されたC54層が低抵抗であること、等が
求められる。
Means for Solving the Problem and Its Effect As one of the methods for promoting the phase transition from the C49 phase to the C54 phase, a method of adding a substance other than Ti and Si to TiSi 2 is considered. The conditions of the added substance are TiSi
It is required to form the C54 structure at a lower annealing temperature than the case of 2 , the formed C54 layer has a low resistance, and the like.

【0014】TiSi2 以外の物質であってC54構造
を形成する物質にはTiGe2 、ZrSn2 がある(文
献9; W.B.Pearson, "A Hand Book of Lattice Spacin
g and Structures of Materials and Alloys",(1958)Pe
rgamon Press, London p.251) 。このうちTiGe2
は、共晶点がTiSi2 のそれよりも400℃以上低く
(TiSi2 :1330℃、TiGe2 :900℃、文
献10;T.B.Massalski,"Binary Alloy Phase Diagram
s" ,3 (1990)ASM International,p.2012-2013,3367,337
0-3371)かつ、低抵抗(20〜35μΩ・cm)である
(文献11; NATOASI Series E: Applied Sciences 22
2 (1992)(米) S.P.Ashburn and M.C.Ozuturk,p.375)。
Materials other than TiSi 2 that form a C54 structure include TiGe 2 and ZrSn 2 (Reference 9; WBPearson, "A Hand Book of Lattice Spacin").
g and Structures of Materials and Alloys ", (1958) Pe
rgamon Press, London p. 251). Of these, TiGe 2
Has a eutectic point lower than that of TiSi 2 by 400 ° C. or more (TiSi 2 : 1330 ° C., TiGe 2 : 900 ° C., Ref. 10; TBMassalski, “Binary Alloy Phase Diagram
s ", 3 (1990) ASM International, p.2012-2013,3367,337
0-3371) and low resistance (20 to 35 μΩ · cm) (Reference 11; NATOASI Series E: Applied Sciences 22).
2 (1992) (US) SPAshburn and MCOzuturk, p.375).

【0015】また、電極材料としてシリサイドの代わり
にゲルマナイドを用いた例が数例報告されている(文献
5)。ゲルマナイド化はシリサイド化と同様の方法で行
われ、ゲルマナイド化過程もシリサイド化のそれと類似
している(文献12; Mat.Res. Soc. Symp. Proc.47(1
985)E.D.Marshall et al.p.161)。Maex(文献5)
によれば、一般にゲルマナイドはシリサイドより低温で
形成されるものであり、CoGe2 のようにCoSi2
よりも約300℃も低いアニール温度で形成されるもの
もある。
Further, several examples of using germanide instead of silicide as an electrode material have been reported (Reference 5). Germanidation is performed in the same manner as silicidation, and the germanidation process is similar to that of silicidation (Reference 12; Mat.Res. Soc. Symp. Proc. 47 ( 1
985) ED Marshall et al. P. 161). Maex (Reference 5)
According to the report, germanide is generally formed at a lower temperature than silicide, and like CoGe 2 , CoSi 2
Some are formed at annealing temperatures as low as about 300 ° C. below.

【0016】本発明者らは、TiSi2 にGeを添加し
たTi(Si1-x Gex2 を電極の形成に用いた場
合、xが所定の範囲の値である場合にC49相からC5
4相への相転移温度が低下して、微細化された電極にお
いても効率的にC54層が形成されることを見い出し、
本発明を完成するに至った。
When Ti (Si 1-x Ge x ) 2 obtained by adding Ge to TiSi 2 is used for forming an electrode, the present inventors have found that when x is within a predetermined range, the C49 phase to the C5 phase.
It was found that the phase transition temperature to the 4-phase is lowered and the C54 layer is efficiently formed even in the miniaturized electrode.
The present invention has been completed.

【0017】すなわち本発明に係る電極材料は、Ti
(Si1-x Gex2 ;0.01≦x≦0.25からな
ることを特徴としている。
That is, the electrode material according to the present invention is Ti
(Si 1-x Ge x ) 2 ; 0.01 ≦ x ≦ 0.25.

【0018】Ti(Si1-x Gex2 のGe濃度xに
ついては、x=0%、30%、50%ではTiSi2
比較して相転移温度はほとんど変化しないと報告されて
いる(文献11、文献12) 。しかし、本発明に係る電
極材料ではGe濃度xが0.01≦x≦0.25の範囲
であり、Ge濃度を比較的低い範囲に抑えることによっ
てシリサイド化後の体積膨張が抑制され、Ti(Si
1-x Gex2 層中に発生する圧縮応力が低減されてC
49相からC54相への相転移が促進される。よって微
細化された電極においても効率的にC54層を形成する
ことができ、抵抗率の増大を抑制することができる。
With respect to the Ge concentration x of Ti (Si 1-x Ge x ) 2 , x = 0%, 30%, and 50%, it is reported that the phase transition temperature hardly changes as compared with TiSi 2 ( References 11 and 12). However, in the electrode material according to the present invention, the Ge concentration x is in the range of 0.01 ≦ x ≦ 0.25, and by suppressing the Ge concentration to a relatively low range, the volume expansion after silicidation is suppressed, and Ti ( Si
The compressive stress generated in the 1-x Ge x ) 2 layer is reduced and C
The phase transition from the 49th phase to the C54 phase is promoted. Therefore, the C54 layer can be efficiently formed even in the miniaturized electrode, and the increase in resistivity can be suppressed.

【0019】また、本発明に係る電極材料の製造方法
は、Ti−Ge合金層を形成し、これをシリサイド化す
ることを特徴としている。
Further, the method for producing an electrode material according to the present invention is characterized in that a Ti-Ge alloy layer is formed and this is silicified.

【0020】Ti(Si1-x Gex2 層の形成方法と
しては、Si上にGe層、Ti層を順次形成し、シリサ
イド化する方法が報告されている(文献11)。
As a method of forming a Ti (Si 1-x Ge x ) 2 layer, a method of sequentially forming a Ge layer and a Ti layer on Si and silicidation has been reported (Reference 11).

【0021】図15(a)、(b)は該方法を説明する
ために示した模式的断面図であり、図中14はGe層を
示している。Ge層14はSi基板1及び多結晶Si層
4上に形成されており、Ge層14の上部にはTi層7
が形成されている(a)。これにアニール処理を施すこ
とによりTi(Si1-x Gex2 細線6とする
(b)。
FIGS. 15 (a) and 15 (b) are schematic cross-sectional views shown for explaining the method, and 14 in the drawing shows a Ge layer. The Ge layer 14 is formed on the Si substrate 1 and the polycrystalline Si layer 4, and the Ti layer 7 is formed on the Ge layer 14.
Are formed (a). This is annealed to form Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wires 6 (b).

【0022】しかしながら、図15(a)、(b)に示
した方法ではシリサイド化後の体積膨張によってTi
(Si1-x Gex2 細線6に圧縮応力が発生し、C4
9相からC54相への相転移が抑制される可能性があ
る。
However, in the method shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), Ti is caused by volume expansion after silicidation.
(Si 1-x Ge x ) 2 A thin wire 6 is subjected to compressive stress and C4
The phase transition from the 9th phase to the C54 phase may be suppressed.

【0023】本発明に係る上記電極材料の製造方法によ
れば、Ti層7よりもシリサイド化後の体積膨張率が小
さいTi1-y Gey 合金層を形成し、これにアニール処
理を施すことによってシリサイド化するため、シリサイ
ド化後の体積膨張による圧縮応力が低減され、C49相
からC54相への相転移を効率良く促進することができ
る。
According to the method for producing an electrode material of the present invention, a Ti 1-y Ge y alloy layer having a volume expansion coefficient after silicidation smaller than that of the Ti layer 7 is formed and annealed. As a result of the silicidation, the compressive stress due to the volume expansion after silicidation is reduced, and the phase transition from the C49 phase to the C54 phase can be efficiently promoted.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
電極材料とその製造方法を図面に基づいて説明する。な
お、従来と同一の機能を有する構成部品には同一の符合
を付してある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an electrode material according to an embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described with reference to the drawings. The components having the same functions as the conventional ones are designated by the same reference numerals.

【0025】図1(a)、(b)は実施の形態に係る電
極材料の製造方法を工程順に示した模式的断面図であ
る。図中1はRCA洗浄が行われたSi基板を示してお
り、Si基板1上の複数の所定箇所にはソース・ドレイ
ン拡散層2が形成されている。Si基板1上であってソ
ース・ドレイン拡散層2、2間には所定膜厚のゲート酸
化膜3が形成されている。ゲート酸化膜3上には、LP
CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)法
によって所定膜厚とされ、次にリソグラフィ工程によっ
て所定線幅とされた多結晶Si層4が形成されている。
実施の形態に係る電極材料の製造方法においては、この
多結晶Si4上、及びSi基板1のソース・ドレイン拡
散層2上の所定箇所に、図13で示した装置を用いてス
パッタリング法によりTi1-y Gey 層5を所定膜厚形
成する(a)。
FIGS. 1A and 1B are schematic cross-sectional views showing the method of manufacturing an electrode material according to the embodiment in the order of steps. In the figure, reference numeral 1 denotes a Si substrate that has been subjected to RCA cleaning, and source / drain diffusion layers 2 are formed at a plurality of predetermined locations on the Si substrate 1. A gate oxide film 3 having a predetermined thickness is formed on the Si substrate 1 between the source / drain diffusion layers 2 and 2. LP is formed on the gate oxide film 3.
A polycrystalline Si layer 4 having a predetermined film thickness by the CVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) method and then having a predetermined line width is formed by a lithography process.
In the method of manufacturing the electrode material according to the embodiment, Ti 1 is sputtered on the polycrystalline Si 4 and at predetermined locations on the source / drain diffusion layer 2 of the Si substrate 1 by using the apparatus shown in FIG. -y Ge y layer 5 is formed to a predetermined thickness (a).

【0026】Ti1-y Gey 層5の膜厚は、Ti(Si
1-x Gex2 細線6におけるxの値が0.01≦x≦
0.25の範囲になるように以下に説明する表1に基づ
いて設定された値のものとする。また、成膜時の蒸発源
13(図13)としては、Ti1-y Gey 層5と同一組
成を有するものを用いる。次にこれにアニール処理を施
すことによりTi(Si1-x Gex2 細線6を形成す
る(b)。
The thickness of the Ti 1-y Ge y layer 5 is Ti (Si
1-x Ge x ) 2 The value of x in the thin wire 6 is 0.01 ≦ x ≦
The value is set based on Table 1 described below so as to be in the range of 0.25. As the evaporation source 13 (FIG. 13) at the time of film formation, one having the same composition as the Ti 1-y Ge y layer 5 is used. Next, this is annealed to form Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wires 6 (b).

【0027】添加するGe濃度やTi1-y Gey 層の膜
厚は、以下に示す計算によって容易に見積ることができ
る。
The Ge concentration to be added and the film thickness of the Ti 1-y Ge y layer can be easily estimated by the following calculation.

【0028】<Ti(Si1-x Gex2 を形成するた
めのTi1-y Gey の組成比yと膜厚hの計算方法>こ
こで、Ti(Si1-x Gex2 相は、Ti1-x Si
2(1-x)相とTix Ge2x相の二つの相が固溶した状態と
考えられるので、固溶後の格子定数はVegard則に従うと
仮定する。このとき膜厚tのTiを用いてTi(Si
1-x Gex2 を形成する場合、固溶前のそれぞれの相
について、 1)Ti1-x Si2(1-x)相では Ti膜厚:(1−x)t 〔数1〕 Si膜厚:2.27(1−x)t〔数2〕 が必要であり、 膜厚2.51(1−x)t 〔数3〕 のTi1-x Si2(1-x)相が形成される。
[0028] <Ti (Si 1-x Ge x) calculation of Ti 1-y Ge composition ratio of y y and the thickness h to form a 2> where, Ti (Si 1-x Ge x) 2 Phase is Ti 1-x Si
Since it is considered that two phases, the 2 (1-x) phase and the Ti x Ge 2x phase, are in solid solution, it is assumed that the lattice constant after solid solution complies with the Vegard law. At this time, Ti (Si
In the case of forming 1-x Ge x ) 2 , for each phase before solid solution, 1) Ti film thickness: (1-x) t [Equation 1] in Ti 1-x Si 2 (1-x) phase Si film thickness: 2.27 (1-x) t [Equation 2] is required, and Ti 1-x Si 2 (1-x) phase with film thickness 2.51 (1-x) t [Equation 3] Is formed.

【0029】 2)Tix Ge2x相では Ti膜厚:xt 〔数4〕 Ge膜厚:2.36xt 〔数5〕 が必要であり、 膜厚2.62xt 〔数6〕 のTix Ge2x相が形成される。2) In the Ti x Ge 2x phase, Ti film thickness: xt [Equation 4] Ge film thickness: 2.36 xt [Equation 5] is required, and Ti x Ge 2x having a film thickness of 2.62 xt [Equation 6] is required. A phase is formed.

【0030】ここで、Ge層及びTix Ge2x層の膜厚
はそれぞれSi及びTiSi2 との格子定数差から求め
た。また、形成されるTi(Si1-x Gex2 層の膜
厚は〔数3〕と〔数6〕の和となり 2.51(1−x)t+2.62xt=(2.51+0.11x)t 〔数7〕 で与えられる。
Here, the film thicknesses of the Ge layer and the Ti x Ge 2x layer were obtained from the lattice constant differences with Si and TiSi 2 , respectively. The thickness of the formed Ti (Si 1-x Ge x ) 2 layer is the sum of [Equation 3] and [Equation 6]: 2.51 (1-x) t + 2.62xt = (2.51 + 0.11x ) T [Equation 7] is given.

【0031】上記計算方法を用いることにより、例えば
シリサイド化後のTi(Si1-x Gex2 層の膜厚と
Ge濃度とから、該Ti(Si1-x Gex2 層を形成
するために必要なTi1-y Gey 層の膜厚hと組成比y
を以下のようにして求めることができる。
By using the above calculation method, for example, the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 layer is formed from the film thickness and Ge concentration of the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 layer after silicidation. Required for achieving Ti 1-y Ge y layer thickness h and composition ratio y
Can be obtained as follows.

【0032】例えば膜厚が70nmのTi(Si1-x
x2 (Ge濃度x=0.01)のシリサイド層を形
成する場合、この層がTi0.01Ge0.02とTi0.99Si
1.98の二つの層が固溶して形成されたと仮定すると、必
要なTi層の膜厚tは上記〔数7〕より (2.51+0.11×0.01)t=70 ゆえにt
=27.88nm となる。これを用いると、Ti0.01Ge0.02層の膜厚は
〔数6〕より 2.62×0.01×27.88=0.73(nm) Ti0.99Si1.98層の形成に必要なTi層の膜厚は〔数
1〕より (1−0.01)×27.88=27.60(nm) となる。ここで、シリサイド化前のTi1-y Gey
が、Ti0.01Ge0.02相とTi0.99Si1.98相を形成す
るためのTiの二つの相が固溶した状態であり、その格
子定数がVegard則に従うと仮定すると、シリサイド化前
に成膜するTi1-yGey 層の膜厚は二つの層の膜厚の
和によって与えられる。
For example, Ti (Si 1-x G) with a film thickness of 70 nm
In the case of forming a silicide layer of e x ) 2 (Ge concentration x = 0.01), this layer is Ti 0.01 Ge 0.02 and Ti 0.99 Si.
Assuming that the two layers of 1.98 are formed as a solid solution, the required thickness t of the Ti layer is (2.51 + 0.11 × 0.01) t = 70 from the above [Equation 7].
= 27.88 nm. If this is used, the film thickness of the Ti 0.01 Ge 0.02 layer will be 2.62 × 0.01 × 27.88 = 0.73 (nm) of the Ti layer required for forming the Ti 0.99 Si 1.98 layer from [Equation 6]. From [Equation 1], the film thickness is (1-0.01) × 27.88 = 27.60 (nm). Here, the Ti 1-y Ge y phase before silicidation is a state in which two phases of Ti for forming the Ti 0.01 Ge 0.02 phase and the Ti 0.99 Si 1.98 phase are in solid solution, and the lattice constant thereof is Vegard. Assuming that the rule is followed, the thickness of the Ti 1-y Ge y layer formed before silicidation is given by the sum of the thicknesses of the two layers.

【0033】0.73+27.60=28.33 ゆ
えにh=28.33(nm) 一方、シリサイド化後のTiとGeの組成比が Ti:Ge=1:0.02 となることより、組成比yは (1−y):y=1:0.02 ゆえにy=0.02 となる。
0.73 + 27.60 = 28.33 Therefore, h = 28.33 (nm) On the other hand, the composition ratio of Ti and Ge after silicidation is Ti: Ge = 1: 0.02. Since y is (1-y): y = 1: 0.02, y = 0.02.

【0034】以上の結果より、例えば膜厚が70nmの
Ti(Si1-x Gex2 (Ge濃度x=0.01)の
シリサイド層を形成するためには、シリサイド化前にT
0.98Ge0.02の組成の膜を膜厚28.33nm成長さ
せればよい。
From the above results, for example, in order to form a silicide layer of Ti (Si 1-x Ge x ) 2 (Ge concentration x = 0.01) having a film thickness of 70 nm, T
A film having a composition of i 0.98 Ge 0.02 may be grown to a film thickness of 28.33 nm.

【0035】同様にしてGe濃度xを変化させた場合の
膜厚70nmのTi(Si1-x Gex2 層(Ge濃度
0≦x≦0.50)を形成する時の条件が、 1)Ti(Si1-x Gex2 をTi層、Ge層及びS
i層の多層膜から形成する場合、 2)Ti(Si1-x Gex2 をTi1-y Gey 層及び
Si層から形成する場合、のそれぞれについて下記の表
1に示した。表1中のNo.は各組成No.を示してお
り、実施例に係るGeの濃度xの範囲には*を付してあ
る。また、表1中のGeの濃度x及びSi層膜厚のデー
タは、上記1)、2)の両方の場合に共通したデータで
ある。
Similarly, the conditions for forming a Ti (Si 1-x Ge x ) 2 layer (Ge concentration 0 ≦ x ≦ 0.50) having a film thickness of 70 nm when the Ge concentration x is changed are as follows: ) Ti (Si 1-x Ge x ) 2 is added to Ti layer, Ge layer and S
In the case of forming a multilayer film of the i layer, 2) when Ti (Si 1-x Ge x ) 2 is formed of the Ti 1-y Ge y layer and the Si layer, each is shown in Table 1 below. No. in Table 1 Is each composition No. And the range of Ge concentration x according to the example is marked with *. Further, the data of Ge concentration x and Si layer film thickness in Table 1 are data common to both cases 1) and 2).

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】一般に、スパッタリング法や電子ビーム蒸
着法により化合物や合金等の膜を成膜する場合、蒸発源
を構成する物質の蒸気圧の違いにより、蒸発源と形成さ
れた薄膜との間で組成のずれを生じることが知られてい
る。しかしながら、TiとGeの場合は前記蒸気圧の差
が小さいため、組成のずれは無視することができる。し
たがって、例えばTi1-y Gey (0.02≦y≦0.
33)の組成の膜を形成するためには、この膜組成と同
じ組成の蒸発源であるTi1-y Gey (0.02≦y≦
0.33)を用いればよい。
Generally, when forming a film of a compound, an alloy, or the like by a sputtering method or an electron beam evaporation method, the composition between the evaporation source and the formed thin film is different due to the difference in vapor pressure of the substances constituting the evaporation source. It is known that the deviation of However, in the case of Ti and Ge, since the difference in vapor pressure is small, the compositional deviation can be ignored. Therefore, for example, Ti 1-y Ge y (0.02 ≦ y ≦ 0.
In order to form a film of composition 33), Ti 1-y Ge y (0.02 ≦ y ≦), which is an evaporation source having the same composition as this film composition, is formed.
0.33) may be used.

【0038】一方、Ti1-y Gey 層を形成するための
蒸発源としては、TiとGeの二つの蒸発源を同時スパ
ッタもしくは同時蒸着させる方法も考えられるが、蒸発
源のコストや装置コスト等の点を考慮すると、Ti1-y
Gey 組成からなる一つの蒸発源を用いるのが望まし
い。
On the other hand, as an evaporation source for forming the Ti 1-y Ge y layer, a method of simultaneous sputtering or simultaneous vapor deposition of two evaporation sources of Ti and Ge can be considered, but the cost of the evaporation source and the apparatus cost Considering such points, Ti 1-y
It is desirable to use one evaporation source of Ge y composition.

【0039】[0039]

【実施例及び比較例】図1(a)、(b)に示した電極
材料及びその製造方法の実施例及び比較例を下記の実験
例1〜4に基づいて説明する。
EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES Examples and comparative examples of the electrode material and the manufacturing method thereof shown in FIGS. 1A and 1B will be described based on Experimental Examples 1 to 4 below.

【0040】<実験例1>図2(a)〜(d)は実験例
1における電極材料の製造方法を示した模式的断面図で
ある。実験例1においては、表1中の組成No.1〜1
2における多結晶Si層4の膜厚、Ti1-y Gey 層5
の膜厚h及び組成比yに関してのデータを基にTi(S
1-x Gex2 細線6を作製した。上記組成No.順
に比較例1(x=0)、実施例1〜6(x=0.01、
0.05、0.10、0.15、0.20、0.2
5)、比較例2〜6(x=0.30、0.35、0.4
0、0.45、0.50)とする。
<Experimental Example 1> FIGS. 2A to 2D are schematic sectional views showing a method for manufacturing an electrode material in Experimental Example 1. In Experimental Example 1, the composition Nos. 1 to 1
2, the thickness of the polycrystalline Si layer 4, the Ti 1-y Ge y layer 5
Based on the data on the film thickness h and the composition ratio y of Ti (S
The i 1-x Ge x ) 2 thin wire 6 was produced. The above composition No. Comparative Example 1 (x = 0), Examples 1-6 (x = 0.01,
0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.2
5), Comparative Examples 2 to 6 (x = 0.30, 0.35, 0.4
0, 0.45, 0.50).

【0041】まずRCA洗浄を行ったp−Si(10
0)基板(直径6インチ、抵抗率10Ω・cm)1上に
熱酸化膜(SiO2 )3aを膜厚70nmとなるように
形成し、その上にLPCVD法によって多結晶Si層4
を膜厚がそれぞれ表1中の値となるよう形成した
(a)。次に、この多結晶Si層4に、リソグラフィ工
程を施して線幅0.2〜0.8μmの配線パターン4a
を形成した(b)。この配線パターン4aに以下の工程
を施しTi(Si1-x Gex2 細線6(x=0〜0.
50)をそれぞれ形成した。
First, RCA-cleaned p-Si (10
0) A thermal oxide film (SiO 2 ) 3a having a film thickness of 70 nm is formed on a substrate (diameter 6 inches, resistivity 10 Ω · cm) 1, and a polycrystalline Si layer 4 is formed thereon by LPCVD.
Was formed to have the film thicknesses shown in Table 1 (a). Next, the polycrystalline Si layer 4 is subjected to a lithography process to form a wiring pattern 4a having a line width of 0.2 to 0.8 μm.
Was formed (b). This wiring pattern 4a is subjected to the following steps, and Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wires 6 (x = 0 to 0.
50) respectively.

【0042】まず図13に示した装置を用い、Ti1-y
Gey (y=0〜0.50)の組成の蒸発源13を用い
てスパッタリング法によってTi1-y Gey 層5を膜厚
hがそれぞれ表1中に示した組成No.1〜12の値と
なるよう形成した(c)。成膜時のRFパワーを2k
W、Arガス圧を8mTorr、基板温度を室温(25
℃)とした。
First, using the apparatus shown in FIG. 13, Ti 1-y
Composition Ge y (y = 0~0.50) Ti 1-y Ge y layer 5 thickness h by a sputtering method using a vapor source 13 the composition of shown in each of Table 1 No. It was formed to have a value of 1 to 12 (c). RF power during film formation is 2k
W, Ar gas pressure 8 mTorr, substrate temperature room temperature (25
° C).

【0043】次に上記試料をRTP(Rapid Thermal Pr
ocess)炉に搬入し、850℃程度で20秒間のアニール
処理を行い、膜厚約70nmのTi(Si1-x Gex
2 細線6を形成した(d)。
Next, the above sample was subjected to RTP (Rapid Thermal Pr
o ss) and then annealed at 850 ° C. for 20 seconds to form Ti (Si 1-x Ge x ) with a film thickness of about 70 nm.
Two fine lines 6 were formed (d).

【0044】熱酸化膜3a上の未反応のTi1-y Gey
は希HFにより除去した。
Unreacted Ti 1-y Ge y on the thermal oxide film 3a
Was removed with dilute HF.

【0045】作製したTi(Si1-x Gex2 細線6
の組成はオージェ電子分光法(AES)によって測定
し、目標組成とほぼ一致していることを確認した。
The prepared Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire 6
The composition was measured by Auger electron spectroscopy (AES), and it was confirmed that the composition was almost the same as the target composition.

【0046】(1)C54相の割合Zの線幅依存性 上記実験例1において作製したTi(Si1-x Gex
2 細線6の結晶構造をX線回折(XRD)法によって調
べた。C49相は(131)面に、C54相は(31
1)面にそれぞれ強く配向していた。ここでTi(Si
1-x Gex2 細線6中のC54相の割合を評価するた
めに、下記の〔数8〕式に示すようなパラメータZ(以
下、単にZと記す)を定義した。
(1) Line Width Dependence of Ratio Z of C54 Phase Ti (Si 1-x Ge x ) prepared in Experimental Example 1 above
2 The crystal structure of the thin line 6 was examined by the X-ray diffraction (XRD) method. The C49 phase is on the (131) plane, and the C54 phase is (31
They were strongly oriented in the 1) plane. Where Ti (Si
In order to evaluate the proportion of the C54 phase in the 1-x Ge x ) 2 thin wire 6, a parameter Z (hereinafter, simply referred to as Z) as shown in the following [Formula 8] was defined.

【0047】[0047]

【数8】 (Equation 8)

【0048】ここで、IC54 (311)及びIC49 (1
31)はそれぞれ、C54相の(311)面及びC49
相の(131)面からのX線回折強度を示している。
Here, I C54 (311) and I C49 (1
31) is the C54 phase (311) plane and C49 phase, respectively.
The X-ray diffraction intensity from the (131) plane of the phase is shown.

【0049】図3は実験例1において作製したTi(S
1-x Gex2 細線6(例として比較例1(x=
0)、実施例1(x=0.01)、実施例4(x=0.
15)、実施例6(x=0.25)、比較例6(x=
0.50)の場合)におけるC54相の割合Zと線幅と
の関係を示したグラフである。
FIG. 3 shows the Ti (S
i 1-x Ge x ) 2 thin line 6 (for example, Comparative Example 1 (x =
0), Example 1 (x = 0.01), Example 4 (x = 0.
15), Example 6 (x = 0.25), Comparative Example 6 (x =
6 is a graph showing the relationship between the ratio Z of the C54 phase and the line width in the case (0.50)).

【0050】図3から明らかなように、Geを添加しな
かった場合(比較例1(x=0))は、線幅が約0.5
μm以下になるとC54相の割合Zが急激に減少し、特
に線幅が0.20μm以下の場合においてはZ=0とな
った。また、Geを必要以上に添加した場合(比較例6
(x=0.50))も、線幅が約0.45μm以下にな
るとC54相の割合Zが急激に減少し、特に線幅が0.
20μm以下の場合においてはC54相の割合Zが約
0.4以下となった。これに対してGeを所定量添加し
た場合(実施例1、4、6(x=0.01、0.15、
0.25))は線幅が0.2〜0.8μmの範囲でいず
れもC54相の割合Zが0.5以上となり、比較例1、
6(x=0、0.50)に係る電極材料の場合よりも良
好な値となった。
As is apparent from FIG. 3, when Ge was not added (Comparative Example 1 (x = 0)), the line width was about 0.5.
When the line width was 0.2 μm or less, the ratio Z of the C54 phase decreased sharply, and Z = 0 when the line width was 0.20 μm or less. When Ge is added more than necessary (Comparative Example 6
(X = 0.50)), when the line width is about 0.45 μm or less, the ratio Z of the C54 phase sharply decreases.
When the thickness was 20 μm or less, the ratio Z of the C54 phase was about 0.4 or less. On the other hand, when Ge is added in a predetermined amount (Examples 1, 4, 6 (x = 0.01, 0.15,
0.25)) has a line width in the range of 0.2 to 0.8 μm and the ratio Z of the C54 phase is 0.5 or more.
The value was better than that of the electrode material according to 6 (x = 0, 0.50).

【0051】以上説明したように、Ge濃度Xが0.0
1≦X≦0.25の範囲である実施例1〜6(組成N
o.2〜7)に係る電極材料においては、C49相から
C54相への相転移が促進されるため、微細化された電
極においても効率的にC54相を形成することができ
た。
As explained above, the Ge concentration X is 0.0
Examples 1 to 6 in which 1 ≦ X ≦ 0.25 (composition N
o. In the electrode materials according to 2 to 7), since the phase transition from the C49 phase to the C54 phase is promoted, it was possible to efficiently form the C54 phase even in the miniaturized electrode.

【0052】(2)シート抵抗Rの線幅依存性 上記実験例1において作製したTi(Si1-x Gex
2 細線6のシート抵抗Rを四端子法の一種であるケルビ
ン法によって測定した。
(2) Line Width Dependence of Sheet Resistance R Ti (Si 1-x Ge x ) produced in Experimental Example 1 above
The sheet resistance R of the 2 wire 6 was determined by Kelvin method is a kind of four-terminal method.

【0053】図4は実験例1において作製したTi(S
1-x Gex2 細線6(例として比較例1(x=
0)、実施例1(x=0.01)、実施例4(x=0.
15)、実施例6(x=0.25)、比較例6(x=
0.50)の場合)におけるシート抵抗Rと線幅との関
係を示したグラフである。
FIG. 4 shows the Ti (S
i 1-x Ge x ) 2 thin line 6 (for example, Comparative Example 1 (x =
0), Example 1 (x = 0.01), Example 4 (x = 0.
15), Example 6 (x = 0.25), Comparative Example 6 (x =
6 is a graph showing the relationship between the sheet resistance R and the line width in the case (0.50)).

【0054】図4から明らかなように、シート抵抗Rと
線幅との関係は、図3で説明したC54相の割合Zと線
幅との関係に対応しており、Geを添加しなかった場合
(比較例1(x=0))は、線幅が約0.5μm以下の
場合にシート抵抗が急激に増加し、特に線幅が0.20
μm以下の場合においてはシート抵抗Rが約60Ω・c
mとなった。また、Geを必要以上に添加した場合(比
較例6(x=0.50))も、線幅が約0.45μm以
下の場合にシート抵抗が急激に増加し、特に線幅が0.
20μm以下の場合においてはシート抵抗Rが約30Ω
・cmとなった。これに対してGeを所定量添加した場
合(実施例1、4、6(x=0.01、0.15、0.
25))は、線幅が0.2〜0.8μmの範囲でいずれ
もシート抵抗Rが10Ω・cm以下となり、比較例1、
6(x=0、0.50)に係る電極材料よりも良好な値
となった。
As is clear from FIG. 4, the relationship between the sheet resistance R and the line width corresponds to the relationship between the ratio Z of the C54 phase Z and the line width described in FIG. 3, and Ge was not added. In the case (Comparative Example 1 (x = 0)), the sheet resistance sharply increases when the line width is about 0.5 μm or less, and particularly the line width is 0.20.
When the thickness is less than μm, the sheet resistance R is about 60Ω ・ c
m. Also, when Ge is added more than necessary (Comparative Example 6 (x = 0.50)), the sheet resistance sharply increases when the line width is about 0.45 μm or less, and particularly, the line width of 0.
When the thickness is 20 μm or less, the sheet resistance R is about 30Ω
・ It became cm. On the other hand, when a predetermined amount of Ge was added (Examples 1, 4, 6 (x = 0.01, 0.15, 0.
25)) has a sheet resistance R of 10 Ω · cm or less in the line width range of 0.2 to 0.8 μm.
The value was better than that of the electrode material according to No. 6 (x = 0, 0.50).

【0055】以上、Ge濃度Xが0.01≦X≦0.2
5の範囲である実施例1〜6(組成No.2〜7)に係
る電極材料においては、線幅を減少させた場合であって
もシート抵抗の増加率を低く抑えることができた。
As described above, the Ge concentration X is 0.01 ≦ X ≦ 0.2.
In the electrode materials according to Examples 1 to 6 (composition Nos. 2 to 7) in the range of 5, the increase rate of sheet resistance could be suppressed to a low level even when the line width was reduced.

【0056】<実験例2>以下、Ti(Si1-x Ge
x2 相におけるGeの濃度xを0≦x≦0.50の範
囲で変化させたときの、Ti(Si1-x Gex2 相に
おける応力について図5〜8に基づいて説明する。
<Experimental Example 2> In the following, Ti (Si 1-x Ge)
The stress in the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 phase when the Ge concentration x in the x ) 2 phase is changed within the range of 0 ≦ x ≦ 0.50 will be described with reference to FIGS.

【0057】実験例2においては、表1中の組成No.
1〜12における多結晶Si層4の膜厚、Ti1-y Ge
y 層5の膜厚及び組成に関してのデータを基にTi(S
1-x Gex2 層6´を作製した。上記組成No.順
に比較例7(x=0)、実施例7〜12(x=0.0
1、0.05、0.10、0.20、0.25)、比較
例8〜12(x=0.30、0.35、0.40、0.
50)とする。
In Experimental Example 2, composition Nos.
1-12 film thickness of polycrystalline Si layer 4, Ti 1-y Ge
Based on the data on the film thickness and composition of the y layer 5, Ti (S
An i 1-x Ge x ) 2 layer 6 ′ was prepared. The above composition No. Comparative Example 7 (x = 0) and Examples 7-12 (x = 0.0)
1, 0.05, 0.10, 0.20, 0.25), Comparative Examples 8 to 12 (x = 0.30, 0.35, 0.40, 0.
50).

【0058】図5(a)、(b)は実験例2におけるT
i(Si1-x Gex2 層6´の製造方法を工程順に示
した模式的断面図である。
FIGS. 5A and 5B show T in Experimental Example 2.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a method of manufacturing an i (Si 1-x Ge x ) 2 layer 6 ′ in the order of steps.

【0059】まず、RCA洗浄を行ったp−Si(10
0)基板(直径6インチ、抵抗率10Ω・cm)1上に
熱酸化膜(SiO2 )3aを膜厚70nmとなるように
形成し、その上にLPCVD法によって多結晶Si層4
を膜厚がそれぞれ表1中の値となるよう熱酸化膜3a上
の全面に形成した。この多結晶Si層4上にTi1-y
y (yは表1中のそれぞれの値)をターゲットとして
Ti1-y Gey 層5を形成し(a)、これをシリサイド
化してTi(Si1-x Gex2 層6´(xは表1中の
それぞれの値)を形成した(b)。シリサイド化は、8
50℃、20秒のアニール処理により行った。
First, p-Si (10
0) A thermal oxide film (SiO 2 ) 3a having a film thickness of 70 nm is formed on a substrate (diameter 6 inches, resistivity 10 Ω · cm) 1, and a polycrystalline Si layer 4 is formed thereon by LPCVD.
Were formed on the entire surface of the thermal oxide film 3a so that the film thicknesses thereof were the values shown in Table 1. Ti 1-y G is formed on the polycrystalline Si layer 4.
A Ti 1-y Ge y layer 5 is formed by targeting e y (y is each value in Table 1) (a), and this is silicidized to form a Ti (Si 1-x Ge x ) 2 layer 6 ′ ( x formed the respective values in Table 1) (b). 8 for silicidation
It was performed by annealing at 50 ° C. for 20 seconds.

【0060】上記実験例2において作製したTi(Si
1-x Gex2 層6´の応力をニュートンリング法によ
って測定した。また、結晶構造をX線回折(XRD)法
によって調べ、C54相の割合を求めた。C54相の割
合は、上記パラメータZにより評価した。
The Ti (Si
The stress of the 1-x Ge x ) 2 layer 6 ′ was measured by the Newton ring method. Further, the crystal structure was examined by an X-ray diffraction (XRD) method, and the ratio of C54 phase was obtained. The ratio of the C54 phase was evaluated by the above parameter Z.

【0061】図6は実験例2において作製したTi(S
1-x Gex2 層6´のGe濃度xと応力との関係を
示したグラフである。図中Aは実施例の範囲を示してお
り、特にグラフ中、左から比較例7(x=0)、実施例
7(x=0.01)、実施例9(x=0.10)、実施
例10(x=0.15)、実施例11(x=0.2
0)、実施例12(x=0.25)、比較例10(x=
0.40)、比較例12(x=0.50)の場合をデー
タ点として記した。
FIG. 6 shows the Ti (S
9 is a graph showing the relationship between the Ge concentration x of the i 1-x Ge x ) 2 layer 6 ′ and the stress. In the figure, A indicates the range of the example, and in particular, from the left in the graph, comparative example 7 (x = 0), example 7 (x = 0.01), example 9 (x = 0.10), Example 10 (x = 0.15), Example 11 (x = 0.2)
0), Example 12 (x = 0.25), Comparative Example 10 (x =
0.40) and Comparative Example 12 (x = 0.50) are shown as data points.

【0062】図6から明らかなように、Ti(Si1-x
Gex2 層6´の応力はGe濃度xの値が0≦x≦
0.15の範囲ではxの増加と共に減少し、xが0.1
5(実施例10)で最小の値(109 dyne/cm2
以下)となった。さらにGe濃度xの値が0.15≦x
≦0.50の範囲ではxの増加と共に応力も増加し、x
が0.25(実施例12)より大きくなるとGeを添加
しなかった場合(比較例7)よりも応力が大きくなっ
た。すなわち、Geの添加により応力の低減が図られる
のはGe濃度xの値が0.01≦x≦0.25の範囲の
場合であることがわかった。
As is clear from FIG. 6, Ti (Si 1-x
The stress of Ge x ) 2 layer 6 ′ is such that the value of Ge concentration x is 0 ≦ x ≦
In the range of 0.15, it decreases with the increase of x, and x is 0.1
5 (Example 10), the minimum value (10 9 dyne / cm 2)
Below). Further, the value of Ge concentration x is 0.15 ≦ x
In the range of ≦ 0.50, the stress increases with the increase of x, and x
Was larger than 0.25 (Example 12), the stress was larger than that when Ge was not added (Comparative Example 7). That is, it was found that the stress was reduced by adding Ge when the Ge concentration x was in the range of 0.01 ≦ x ≦ 0.25.

【0063】図7は実験例2において作製したTi(S
1-x Gex2 層6´のGe濃度xに対するC54相
の割合Zを示した図である。図中Aは実施例の範囲を示
しており、グラフ中には図6の場合と同様のデータ点を
示した。
FIG. 7 shows the Ti (S
It is a figure showing ratio Z of C54 phase to Ge concentration x of i 1-x Ge x ) 2 layer 6 '. In the figure, A shows the range of the example, and the same data points as in the case of FIG. 6 are shown in the graph.

【0064】図7から明らかなように、Ge濃度xが
0.01≦x≦0.25である場合(実施例7〜12
(組成No.2〜7))にC54相の割合Zが略1とな
り、良好な結果が得られた。
As is apparent from FIG. 7, when the Ge concentration x is 0.01 ≦ x ≦ 0.25 (Examples 7 to 12)
(Composition Nos. 2 to 7)), the ratio Z of the C54 phase was approximately 1, and good results were obtained.

【0065】図8は実験例2において作製したTi(S
1-x Gex2 層6´の応力とC54相の割合Zとの
関係を示した図である。グラフ中には図6の場合と同様
のデータ点を示した。
FIG. 8 shows the Ti (S
It is a figure showing the relation between the stress of the i 1-x Ge x ) 2 layer 6 ′ and the ratio Z of the C54 phase. Data points similar to those in the case of FIG. 6 are shown in the graph.

【0066】図8から明らかなように、応力が減少する
に伴ってC54相の割合Zが増加し、例えば応力が10
10dyne/cm2 以下である場合にC54相の割合Z
が略1となる。すなわち、応力の減少によってC49相
からC54相への相転移がスムーズになる。
As is clear from FIG. 8, the ratio Z of the C54 phase increases as the stress decreases, and for example, the stress becomes 10
Ratio of C54 phase when it is 10 dyne / cm 2 or less Z
Is approximately 1. That is, the decrease in stress makes the phase transition from the C49 phase to the C54 phase smooth.

【0067】以上説明したように、Ti(Si1-x Ge
x2 層6´のGe濃度xが0.01≦x≦0.25の
範囲である場合(実施例7〜12(組成No.2〜
7))にはTi(Si1-x Gex2 層6´中の応力が
例えば1010dyne/cm2 以下と小さくなると共
に、該応力の低下によりC54相の割合Zが略1と良好
な値になる。
As described above, Ti (Si 1-x Ge
x ) When the Ge concentration x of the two- layer 6 ′ is in the range of 0.01 ≦ x ≦ 0.25 (Examples 7 to 12 (composition No. 2 to
7)), the stress in the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 layer 6 ′ is reduced to, for example, 10 10 dyne / cm 2 or less, and the ratio Z of the C54 phase is good at about 1 due to the decrease in the stress. Value.

【0068】<実験例3>シリサイド化の前にTi1-y
Gey 層を形成することの効果について調べるために下
記の実験を行った。実験例3においては、表1中の組成
No.1〜7における多結晶Si層4の膜厚、Ti1-y
Gey 層5の膜厚h及び組成比yに関してのデータを基
にTi(Si1-x Gex2 細線を作製し、上記組成N
o.順に比較例13、実施例13〜18(x=0、0.
01、0.05、0.10、0.15、0.20、0.
25)とする。
<Experimental Example 3> Ti 1-y is formed before silicidation.
The following experiment was conducted in order to investigate the effect of forming the Ge y layer. In Experimental Example 3, composition Nos. Film thickness of polycrystalline Si layer 4 in 1 to 7, Ti 1-y
A Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire was prepared based on the data on the film thickness h of the Ge y layer 5 and the composition ratio y, and the composition N
o. Comparative Example 13 and Examples 13 to 18 (x = 0, 0.
01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.
25).

【0069】Ti(Si1-x Gex2 細線の製造方法
に関しては下記に示す新たな方法をとった。
Regarding the method for producing the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire, the following new method was adopted.

【0070】図9(a)、(b)は実験例3におけるT
i(Si1-x Gex2 細線の製造方法を示した模式的
断面図であり、図中7はTi層を、8はGe層をそれぞ
れ示している。
FIGS. 9A and 9B show T in Experimental Example 3.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing an i (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire, in which 7 denotes a Ti layer and 8 denotes a Ge layer.

【0071】図9(a)に示した方法においては、まず
多結晶Si層4上に、スパッタリング法によって、Ti
及びGeのターゲットを用い、Ti層7及びGe層8を
順次形成した。また、図9(b)に示した方法において
は、まず多結晶Si層4上に、スパッタリング法によっ
て、Ge及びTiのターゲットを用い、Ge層8及びT
i層7を順次形成した。
In the method shown in FIG. 9A, first, Ti is deposited on the polycrystalline Si layer 4 by a sputtering method.
And a Ge target were used to sequentially form a Ti layer 7 and a Ge layer 8. Further, in the method shown in FIG. 9B, first, the Ge layer 8 and the T layer are formed on the polycrystalline Si layer 4 by a sputtering method using Ge and Ti targets.
The i layer 7 was sequentially formed.

【0072】いずれにおいてもその後アニール処理を施
し、実験例3におけるTi(Si1-x Gex2 細線
(x=0〜0.25)を形成する。
In each case, an annealing process is performed thereafter to form the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire (x = 0 to 0.25) in Experimental Example 3.

【0073】スパッタ成膜時のRFパワー、Arガス
圧、基板温度、その後のアニール処理条件に関しては実
験例1の場合と同様である。
The RF power, the Ar gas pressure, the substrate temperature, and the subsequent annealing treatment conditions at the time of film formation by sputtering are the same as in Experimental Example 1.

【0074】作製したTi(Si1-x Gex2 細線の
評価に関しても、実験例1の場合と同様に、X線回折
(XRD)法及びケルビン法によって行った。
The evaluation of the produced Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire was performed by the X-ray diffraction (XRD) method and the Kelvin method, as in the case of Experimental Example 1.

【0075】(1)C54相の割合Zの線幅依存性 図10は図9(a)に示した方法により作製されたTi
(Si1-x Gex2細線(例として比較例13(x=
0)、実施例16(x=0.15)、実施例18(x=
0.25)の場合)において、線幅とC54相の割合Z
との関係を示した図であり、図11は図9(b)に示し
た方法により作製されたTi(Si1-xGex2 細線
(例としては図10の場合と同様)において、線幅とC
54相の割合Zとの関係を示した図である。
(1) Line Width Dependence of C54 Phase Ratio Z FIG. 10 shows Ti produced by the method shown in FIG.
(Si 1-x Ge x ) 2 thin line (for example, Comparative Example 13 (x =
0), Example 16 (x = 0.15), Example 18 (x =
0.25)), the line width and the C54 phase ratio Z
FIG. 11 is a diagram showing a relationship with the relationship between FIG. 11 and FIG. 11 in a Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire (for example, similar to the case of FIG. 10) manufactured by the method shown in FIG. 9B. Line width and C
It is the figure which showed the relationship with the ratio Z of 54 phases.

【0076】図10、11におけるTi(Si1-x Ge
x2 細線(例として比較例13(x=0)、実施例1
6(x=0.15)、実施例18(x=0.25)の場
合)と上記図3におけるTi(Si1-x Gex2 細線
6(例として比較例1(x=0)、実施例4(x=0.
15)、実施例6(x=0.25)の場合)との比較か
ら明らかなように、実験例3で作製したTi(Si1-x
Gex2 細線(比較例13、実施例13〜18)にあ
っては、実験例1で作製した、実験例3と同一組成を有
するTi(Si1-x Gex2 細線6(比較例1、実施
例1〜6)よりも、線幅の減少に伴うC54相の割合Z
の減少率がいずれも大きくなった。
Ti (Si 1-x Ge) in FIGS.
x ) 2 thin lines (for example, Comparative Example 13 (x = 0), Example 1)
6 (x = 0.15), Example 18 (x = 0.25)) and the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire 6 in FIG. 3 (Comparative Example 1 (x = 0) as an example). , Example 4 (x = 0.
15) and the comparison with Example 6 (in the case of x = 0.25)), Ti (Si 1-x produced in Experimental Example 3 is clear.
In the Ge x ) 2 thin wire (Comparative Example 13, Examples 13 to 18), the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire 6 (Comparative Example 1 produced in Experimental Example 1 and having the same composition as Experimental Example 3 was compared. Than in Example 1 and Examples 1-6), the proportion Z of C54 phase with decreasing line width
The rate of decrease of each was large.

【0077】以上説明したように、Ti層7及びGe層
8を順次形成した後シリサイド化したり、Ge層8及び
Ti層7を順次形成した後シリサイド化する製造方法で
は、製造されたTi(Si1-x Gex2 細線の応力を
十分に低減することができず、C49相からC54相へ
の相転移を十分に促進することができない。これに対
し、シリサイド化前に形成する層としてTi1-y Gey
層5を形成する(実験例1)ことによってC49相から
C54相への相転移を十分に促進することができる。
As described above, in the manufacturing method in which the Ti layer 7 and the Ge layer 8 are sequentially formed and then silicidized, or the Ge layer 8 and the Ti layer 7 are sequentially formed and then silicidized, the manufactured Ti (Si The stress of the 1-x Ge x ) 2 thin wire cannot be sufficiently reduced, and the phase transition from the C49 phase to the C54 phase cannot be sufficiently promoted. On the other hand, as a layer formed before silicidation, Ti 1-y Ge y is formed.
By forming the layer 5 (Experimental example 1), the phase transition from the C49 phase to the C54 phase can be sufficiently promoted.

【0078】<実験例4>Ti1-y Gey 層5の形成方
法において、蒸発源13(図13)としてTi1-y Ge
y 合金を用いる効果について調べるために、TiとGe
の2つの蒸発源を用い、同時スパッタリングを行う(図
示せず)ことによりTi(Si1-x Gex2 細線6
(図2(d))と同様のTi(Si1-x Gex2 細線
を作製した。該Ti(Si1-x Gex2 細線は表1中
の組成No.2〜7における多結晶Si層4の膜厚、T
1-y Gey 層5の膜厚及び組成に関してのデータを基
に作製したものであり、上記組成No.順に実施例19
〜24(x=0.01、0.05、0.10、0.1
5、0.20、0.25)とする。
<Experimental Example 4> In the method of forming the Ti 1-y Ge y layer 5, Ti 1-y Ge was used as the evaporation source 13 (FIG. 13).
To investigate the effect of using y alloy, Ti and Ge
Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire 6 by simultaneous sputtering (not shown) using two evaporation sources of
A Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire similar to that shown in FIG. 2D was prepared. The Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire has composition No. 1 in Table 1. 2 to 7, the thickness of the polycrystalline Si layer 4, T
It was prepared based on the data on the film thickness and composition of the i 1-y Ge y layer 5. Example 19 in order
-24 (x = 0.01, 0.05, 0.10, 0.1
5, 0.20, 0.25).

【0079】蒸発源13としてTi1-y Gey を用い、
スパッタリングを行った上記実験例1の場合(実施例1
〜6)と、蒸発源13としてTiとGeの2つの蒸発源
を用い、同時スパッタリングを行った前記実験例4の場
合(実施例19〜24)の両方において蒸発源13のコ
ストとスパッタリングの装置のコストとを調べ、比較し
た結果を以下に説明する。
Ti 1-y Ge y was used as the evaporation source 13,
In the case of the above-mentioned Experimental Example 1 in which sputtering was performed (Example 1
6) and two evaporation sources of Ti and Ge as the evaporation source 13, the cost of the evaporation source 13 and the sputtering apparatus in both of the cases of Experimental Example 4 (Examples 19 to 24) in which co-sputtering was performed. The cost of and the comparison result are explained below.

【0080】(1)蒸発源(ターゲット)のコスト TiとGeの2つの蒸発源を用いた場合(実施例19〜
24)は、Ti1-y Gey を蒸発源として用いた場合
(実施例1〜6)と比較して約2倍のコストとなった。
また、前記2つの蒸発源をスパッタリングの装置に配置
する場合、蒸発源のボンディング等の必要性によってコ
ストはさらに増大する。
(1) Cost of evaporation source (target) When two evaporation sources of Ti and Ge are used (Examples 19 to 19)
In the case of 24), the cost was about twice that of the case of using Ti 1-y Ge y as the evaporation source (Examples 1 to 6).
Further, when the two evaporation sources are arranged in the sputtering apparatus, the cost is further increased due to the necessity of bonding the evaporation sources.

【0081】(2)薄膜形成装置(スパッタリング装
置)のコスト TiとGeの2つのターゲットを同時スパッタリングし
た場合(実施例19〜24)は、Ti1-y Gey をスパ
ッタリングした場合(実施例1〜6)と比較して、スパ
ッタリングの制御装置の複雑化や真空槽11(図13)
の大型化などにより、コストは1.5〜2倍程度になっ
た。
(2) Cost of thin film forming apparatus (sputtering apparatus) When two targets of Ti and Ge are simultaneously sputtered (Examples 19 to 24), Ti 1-y Ge y is sputtered (Example 1). ~ 6), the control device for sputtering is complicated and the vacuum chamber 11 (Fig. 13)
The cost has increased by 1.5 to 2 times due to the increase in size.

【0082】以上説明したように、Ti1-y Gey 相を
形成する方法において、蒸発源としてTiとGeの2種
類の元素を含むTi1-y Gey 合金を用いることにより
コストを削減することができた。
As described above, in the method of forming the Ti 1-y Ge y phase, the cost is reduced by using the Ti 1-y Ge y alloy containing two kinds of elements, Ti and Ge, as the evaporation source. I was able to.

【0083】以上詳述したように実施例に係る電極材料
においては、Ge濃度Xが0.01≦X≦0.25の範
囲であり、Ge濃度を比較的低い範囲に抑えることによ
ってシリサイド化後の体積膨張が抑制され、Ti(Si
1-x Gex2 細線6中に発生する圧縮応力が低減され
てC49相からC54相への相転移が促進される。よっ
て微細化された電極においても効率的にC54相を形成
することができ、抵抗率の増大を抑制することができ
る。
As described in detail above, in the electrode materials according to the examples, the Ge concentration X is in the range of 0.01 ≦ X ≦ 0.25, and the Ge concentration is suppressed to a relatively low range, and after the silicidation, Volume expansion of Ti (Si
The compressive stress generated in the 1-x Ge x ) 2 thin wire 6 is reduced, and the phase transition from the C49 phase to the C54 phase is promoted. Therefore, the C54 phase can be efficiently formed even in the miniaturized electrode, and the increase in resistivity can be suppressed.

【0084】また、実施例に係る電極材料の製造方法に
よれば、Tiよりもシリサイド化後の体積膨張率が小さ
いTi1-y Gey 層5を形成し、これにアニール処理を
施すことによってシリサイド化するため、シリサイド化
後の体積膨張による圧縮応力を低減し、C49相からC
54相への相転移を効率良く促進することができる。ま
た、前記電極材料を形成するための蒸発源としてTiと
Geの2種類の元素を含むTi1-Y GeY を用いること
により、蒸発源のコスト及びスパッタリング装置のコス
トを削減することができる。また、その組成比を表1に
示したTi1-YGeY (0.02≦y≦0.33)とす
ることによって、シリサイド化後にTi(Si1-x Ge
x2 (0.01≦x≦0.25)の組成を有する所定
の電極材料を製造することができる。
Further, according to the method of manufacturing the electrode material in the example, the Ti 1-y Ge y layer 5 having a volume expansion coefficient after silicidation smaller than that of Ti is formed, and the annealing treatment is performed on the Ti 1-y Ge y layer 5. Since silicidation is performed, compressive stress due to volume expansion after silicidation is reduced, and C49 phase to C
The phase transition to the 54 phase can be efficiently promoted. Further, by using Ti 1-Y Ge Y containing two kinds of elements, Ti and Ge, as the evaporation source for forming the electrode material, the cost of the evaporation source and the cost of the sputtering apparatus can be reduced. Further, by setting the composition ratio to Ti 1-Y Ge Y (0.02 ≦ y ≦ 0.33) shown in Table 1, after the silicidation, Ti (Si 1-x Ge Y
A given electrode material having a composition of x ) 2 (0.01 ≦ x ≦ 0.25) can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)、(b)は本発明の実施の形態に係る電
極材料の製造方法を工程順に示した模式的断面図であ
る。
1A and 1B are schematic cross-sectional views showing, in the order of steps, a method for manufacturing an electrode material according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)〜(d)は実験例に係る電極材料の製造
方法を工程順に示した模式的断面図である。
2A to 2D are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing an electrode material according to an experimental example in the order of steps.

【図3】Ti(Si1-x Gex2 細線の線幅とC54
相の割合Zとの関係を示したグラフである。
FIG. 3 shows the width of Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire and C54.
7 is a graph showing the relationship with the phase ratio Z.

【図4】Ti(Si1-x Gex2 細線の線幅とシート
抵抗との関係を示したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a line width of a Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wire and a sheet resistance.

【図5】(a)、(b)は別の実験例に係る電極材料の
製造方法を工程順に示した模式的断面図である。
5A and 5B are schematic cross-sectional views showing, in the order of steps, a method for manufacturing an electrode material according to another experimental example.

【図6】添加するGe濃度xとTi(Si1-x Gex
2 層の応力との関係を示したグラフである。
FIG. 6 Ge concentration x and Ti (Si 1-x Ge x ) to be added
It is a graph showing the relationship with the stress of two layers.

【図7】添加するGe濃度xとC54相の割合Zとの関
係を示したグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the added Ge concentration x and the ratio Z of the C54 phase.

【図8】Ti(Si1-x Gex2 層の応力とC54相
の割合Zとの関係を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the stress of the Ti (Si 1-x Ge x ) 2 layer and the proportion Z of the C54 phase.

【図9】(a)、(b)はさらに別の実験例において、
それぞれ別のTi(Si1-x Gex2 細線の形成方法
を示した模式的断面図である。
9 (a) and 9 (b) are still another experimental example.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a method of forming different Ti (Si 1-x Ge x ) 2 thin wires.

【図10】さらに別の実験例におけるTi(Si1-x
x2 細線の線幅とC54相の割合Zとの関係を示し
たグラフである。
FIG. 10 shows Ti (Si 1-x G in yet another experimental example.
3 is a graph showing the relationship between the line width of the e x ) 2 thin line and the ratio Z of the C54 phase.

【図11】さらに別の実験例におけるTi(Si1-x
x2 細線の線幅とC54相の割合Zとの関係を示し
たグラフである。
FIG. 11 shows Ti (Si 1-x G in yet another experimental example.
3 is a graph showing the relationship between the line width of the e x ) 2 thin line and the ratio Z of the C54 phase.

【図12】(a)、(b)は一般的なTiSi2 層の形
成方法を示した模式的断面図である。
12A and 12B are schematic cross-sectional views showing a general method for forming a TiSi 2 layer.

【図13】スパッタリング法に用いられる一般的な装置
を示した模式的断面図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a general device used in a sputtering method.

【図14】C49相からC54相への相転移の様子を示
した模式的拡大断面図である。
FIG. 14 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a state of a phase transition from a C49 phase to a C54 phase.

【図15】(a)、(b)は従来のTi(Si1-x Ge
x2 細線の形成方法を示した模式的断面図である。
15 (a) and 15 (b) are conventional Ti (Si 1-x Ge).
x ) 2 is a schematic cross-sectional view showing a method for forming a thin wire.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 Ti1-y Gey 層(Ti−Ge合金層)5 Ti 1-y Ge y layer (Ti-Ge alloy layer)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Ti(Si1-x Gex2 ;0.01≦
x≦0.25からなることを特徴とする半導体装置用の
電極材料。
1. Ti (Si 1-x Ge x ) 2 ; 0.01 ≦
An electrode material for a semiconductor device, wherein x ≦ 0.25.
【請求項2】 Ti−Ge合金層を形成し、これをシリ
サイド化する工程を含むことを特徴とする請求項1記載
の電極材料の製造方法。
2. The method for producing an electrode material according to claim 1, further comprising the step of forming a Ti—Ge alloy layer and siliciding it.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010057688A (en) * 1999-12-23 2001-07-05 황인길 Method for forming titanium salicide of semiconductor device
KR20010066622A (en) * 1999-12-31 2001-07-11 황인길 Method for forming salicide by cobalt sputtering
JP2009506549A (en) * 2005-08-22 2009-02-12 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション High performance MOSFET including stressed gate metal silicide layer and method of manufacturing the same
JP2009060110A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw Method for improving germanide growth, and device obtained thereby

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